ในโลกดิจิทัล ข้อมูลส่วนตัวตั้งแต่ข้อความอีเมลไปจนถึงบันทึกสุขภาพและข้อมูลทางการเงิน ล้วนได้รับการปกป้องด้วย “อัลกอริทึมการเข้ารหัส” ซึ่งเปรียบเสมือนเกราะป้องกันข้อมูลไม่ให้ผู้ที่ไม่ได้รับอนุญาตเข้าถึงได้ ตลอดหลายสิบปีที่ผ่านมาเกราะป้องกันนี้แข็งแกร่งพอที่จะป้องกันการโจมตีจากคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันได้
แต่ทว่า… อุปกรณ์คอมพิวเตอร์รูปแบบใหม่ที่เรียกว่า “Quantum Computer” ที่มีการประมวลผลเชิงควอนตัม (Quantum Computing) กำลังถูกพัฒนาขึ้น และมีศักยภาพพอที่จะทำลายการเข้ารหัสแบบเดิมที่กำลังใช้กันอยู่ ทำให้ความลับทางอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดตกอยู่ในความเสี่ยง
เพื่อรับมือกับภัยคุกคามที่กำลังจะมาถึงนี้ จึงมีการพัฒนาวิธีการเข้ารหัสแบบใหม่ที่จะสามารถต้านทานการโจมตีได้จากทั้งคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันและคอมพิวเตอร์ควอนตัมในอนาคต วิธีการนี้เรียกว่า “Post-Quantum Cryptography” หรือ PQC ที่จะเป็นเกราะป้องกันใหม่สำหรับโลกในยุคควอนตัม
ภัยคุกคามจากคอมพิวเตอร์ควอนตัม คือวันสิ้นสุดของการเข้ารหัสแบบเดิม
การเข้ารหัสที่เราใช้กันอยู่ในปัจจุบัน เช่น RSA และ Elliptic Curve Cryptography (ECC) ซึ่งเป็นหัวใจของความปลอดภัยบนอินเทอร์เน็ต, E-commerce, และ Blockchain อาศัยพื้นฐานทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนเกินกว่าคอมพิวเตอร์ทั่วไปจะสามารถถอดรหัสได้ในเวลาอันสั้น
แต่คอมพิวเตอร์ควอนตัม ซึ่งทำงานโดยใช้หลักการของกลศาสตร์ควอนตัม มีพลังการประมวลผลที่เหนือกว่าคอมพิวเตอร์แบบเดิมอย่างมหาศาล โดยเฉพาะอย่างยิ่ง อัลกอริทึมของชอร์ (Shor’s Algorithm) ที่ออกแบบมาเพื่อทำงานบนคอมพิวเตอร์ควอนตัม สามารถทำลายการเข้ารหัสแบบ RSA และ ECC ได้อย่างง่ายดาย นั่นหมายความว่าข้อมูลทุกอย่างที่เคยถูกเข้ารหัสไว้ อาจถูกเปิดอ่านได้ทั้งหมด
Post-Quantum Cryptography (PQC) คืออะไร?

https://www.nist.gov/news-events/news/2024/08/nist-releases-first-3-finalized-post-quantum-encryption-standards
Post-Quantum Cryptography (PQC) คือการพัฒนาอัลกอริธึมการเข้ารหัสรูปแบบใหม่ที่ถูกออกแบบมาให้สามารถทนทานต่อการโจมตีจากทั้งคอมพิวเตอร์แบบเดิมและคอมพิวเตอร์ควอนตัมได้ หลักการสำคัญของ PQC คือการสร้างปัญหาทางคณิตศาสตร์ที่แม้แต่คอมพิวเตอร์ควอนตัมก็ยังต้องใช้เวลาคำนวณนานจนแทบเป็นไปไม่ได้ที่จะถอดรหัสได้สำเร็จ
อัลกอริทึมเหล่านี้ถูกออกแบบมาสำหรับ 2 งานหลัก คือ:
- การเข้ารหัสทั่วไป: ใช้ปกป้องข้อมูลที่แลกเปลี่ยนผ่านเครือข่ายสาธารณะ เช่น รหัสผ่าน
- ลายเซ็นดิจิทัล: ใช้เพื่อยืนยันตัวตน
หากคุณกำลังมองหาโซลูชั่นด้าน Cyber Security
ทีมผู้เชี่ยวชาญจาก Tangerine พร้อมให้คำปรึกษาและออกแบบโซลูชันที่ตอบโจทย์ที่สุดสำหรับองค์กรของคุณ
ประเภทของอัลกอริธึม Post-Quantum Cryptography
ปัจจุบัน นักวิจัยทั่วโลกกำลังพัฒนา PQC หลากหลายแนวทาง โดยมีกลุ่มหลักๆ ที่น่าสนใจดังนี้:
- การเข้ารหัสโดยใช้โครงสร้างข่าย (Lattice-based Cryptography): เป็นแนวทางที่ได้รับความนิยมและถูกมองว่าเป็นตัวเต็งสำคัญในการสร้างมาตรฐานใหม่ มีจุดเด่นด้านประสิทธิภาพและความปลอดภัย
- การเข้ารหัสโดยใช้โค้ด (Code-based Cryptography): เป็นหนึ่งในทฤษฎีแรกๆ ที่ถูกเสนอขึ้นมา มีความปลอดภัยที่ได้รับการพิสูจน์มาอย่างยาวนาน แต่มีข้อเสียคือขนาดของกุญแจ (Key) ที่ค่อนข้างใหญ่
- การเข้ารหัสโดยใช้สมการพหุนามหลายตัวแปร (Multivariate Cryptography): ใช้วิธีแก้สมการพหุนามที่ซับซ้อนในการเข้ารหัสและถอดรหัสข้อมูล
- การเข้ารหัสโดยใช้ฟังก์ชันแฮช (Hash-based Cryptography): เป็นแนวทางที่มีความเข้าใจในเรื่องความปลอดภัยเป็นอย่างดี แต่มีข้อจำกัดในการใช้งานบางประเภท
การมาถึงของ NIST PQC Standardization

https://www.nist.gov/image/dsc6258fulljpg
สถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา หรือ NIST (National Institute of Standards and Technology) ได้เล็งเห็นถึงภัยคุกคามนี้และได้ริเริ่มโครงการ NIST PQC Standardization เพื่อคัดเลือกและกำหนดมาตรฐานอัลกอริธึม PQC ที่จะนำมาใช้งานทั่วโลก หลังจากผ่านกระบวนการคัดเลือกและทดสอบอย่างเข้มข้นมานานหลายปี ในที่สุด NIST ก็ได้ประกาศร่างมาตรฐานชุดแรกออกมาแล้ว ซึ่งรวมถึงอัลกอริทึมอย่าง CRYSTALS-Kyber สำหรับเป็นมาตรฐานในการสร้างและแลกเปลี่ยนคีย์ (Key Encapsulation Mechanism หรือ KEM) เพื่อเข้ารหัส และ CRYSTALS-Dilithium สำหรับลายเซ็นดิจิทัล
“เก็บเกี่ยวตอนนี้ ถอดรหัสทีหลัง” ภัยเงียบที่ต้องรับมือ
หนึ่งในภัยคุกคามที่น่ากังวลที่สุดคือกลยุทธ์ “Harvest Now, Decrypt Later” ซึ่งหมายถึงการที่ผู้ไม่หวังดีทำการดักจับและเก็บข้อมูลที่เข้ารหัสไว้ในวันนี้ แม้จะยังถอดรหัสไม่ได้ แต่พวกเขารอคอยวันที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมพัฒนาจนมีศักยภาพสูงพอที่จะถอดรหัสข้อมูลเหล่านั้นได้ในอนาคต ข้อมูลสำคัญที่มีอายุการใช้งานยาวนาน เช่น ข้อมูลสุขภาพ, ความลับทางการค้า, หรือข้อมูลความมั่นคงของชาติ ล้วนตกอยู่ในความเสี่ยงนี้
อนาคตของการเข้ารหัส ถึงเวลาต้องเปลี่ยนผ่าน
การเปลี่ยนผ่านสู่ยุค Post-Quantum Cryptography ไม่ใช่เรื่องไกลตัวอีกต่อไป องค์กรและภาคส่วนต่างๆ ทั่วโลกจำเป็นต้องเริ่มวางแผนและเตรียมความพร้อมในการอัปเกรดระบบความปลอดภัยของตนเองเพื่อรองรับมาตรฐานการเข้ารหัสแบบใหม่ การตระหนักรู้และเริ่มต้นศึกษาทำความเข้าใจเกี่ยวกับ PQC ตั้งแต่วันนี้ คือก้าวแรกที่สำคัญในการปกป้องข้อมูลอันมีค่าของเราให้ปลอดภัยในโลกยุคควอนตัมที่กำลังจะมาถึง
บทความอื่นๆ ที่น่าสนใจ : Cybersecurity คืออะไร? คู่มือฉบับสมบูรณ์สำหรับทุกคน